Subject : LAN ( Local Area Network )에 대하여 Description : ▦LAN(Local Area Network)이란 무엇인가?. LAN을 IEEE의 컴퓨터 표준 위원회에서는 "다수의 독립된 컴퓨터 기기들이 비교적 한정된 지역내에서 에러율이 낮고 대단히 빠른 속도의 물리적인 통로를 통하여 상호간의 통신이 가능하도록 하는 데이터 통신시스템"이라고 정의하고 있다. LAN은 일반적으로 빌딩이나 공장 또는 학교구내 등의 일정지역내 에 설치된 각종 정보기기들 사이의 통신을 수행하기 위하여 설치 되는 근거리 통신망이다. 이것은 사적으로 구성할 수 있으며 사용자의 재배치가 자유롭고 고속통신을 할 수 있으므로 여러 종류의 컴퓨터들을 자유롭게 접 속할 수 있고 고가의 주변기기들을 접속하여 공유할 수 있다. 그 리고 값비싼 소프트웨어들을 공유함으로써 사용자들마다 따로 구 입할 필요가 없어지며 모든 데이타들을 자체적으로 처리함으로 데 이타의 신뢰도와 보안성이 증가한다. ♣ LAN의 구축 ▦ LAN 구축의 목적 ◈ 자원의 공유 #한정된 수의 고가장비 및 SOFTWARE를 공유할 수 있다. #장비의 공유에 의한 불필요한 공간을 절약할 수 있다. #사무 자동화기기의 효율적인 배치를 할 수 있다. #데이터의 집중에 의한 관리효율을 배가시킬 수 있다. ◈ 정보의 신속한 교환 #화상 및 음성 데이터 교환에 의한 효율적인 전자회의를 할 수 있 다. #TEXT의 교환으로 E-MAIL에 의한 문서없는 사무실을 구현할 수 있다. ◈ 분산 처리 #분산된 기억 장치를 효율적으로 활용할 수 있다. #독립된 장비에서 각자 각종 계산과 작업을 나누어서 수행할 수 있다. #사용자수에 따라 수행속도가 떨어지는 UNIX의 단점을 보완할 수 있다. ◈ 고속의 원격 제어 #공장등의 위험지역을 원격으로 제어할 수 있다. #산업 현장에서의 높은 속도와 신뢰성을 유지할 수 있다. ▦ LAN 구축의 필요성 ◈ 경제적인 측면 #자원의 효율적인 구성으로 비용을 극소화 할 수 있다. #전체적인 시스템의 운영비용을 절감할 수 있다. #장비 수를 줄임으로 장비의 설치 공간을 절약할 수 있다. ◈ 관리의 측면 #중앙에 집중된 정보 및 데이터를 중심으로 조직이 운영되므로 조 직력을 효율적으로 활용할 수 있다. #Monitor 및 Message기능을 활용하여 조직의 관리와 정보의 교환 을 효율적으로 할 수 있다. #각 부서가 독립적인 작업을 수행하고 효율적으로 자원을 분배할 수 있다. ◈ 기술적인 측면 #작업의 결과가 빨리 수집되므로 작업의 능률을 개선시킨다. #전체의 Network를 효율적으로 구성하여 각 장치의 부하를 균형있 게 조절할 수 있다. #각 컴퓨터가 모든 독립적으로도 운영이 가능하므로 시스템의 전 체적인 정지가 없다. ▦ LAN 구축시 기대 효과 ◈ 데이터 전송속도의 향상 근거리 네트워크는 고속으로 데이터를 전송하므로 대량의 데이타 통신에 최고의 성능을 발휘한다. 또한 다수의 컴퓨터들간에도 고 속, 대용량의 데이타 전송이 가능하며 고가의 프린터와 같은 장비 를 공유하여 프린터로 출력할 데이터를 전송할 때도 효과적으로 수행된다. ◈ 경제적인 운영 각종 주변기기와 소프트웨어들을 공유함으로써 이중투자의 부담이 줄어들고 시스템 전체의 과대 투자를 방지할 수 있으며 선형 버스 방식으로 배선이 되므로 초기 투자비용이 절감되고 전송로의 점유 공간이 줄어든다. ◈ 접속의 용이성 근거리 네트워크는 종래의 통신망에 비하여 편리하고 값싸게 설치 할 수 있으며, 기기의 추가 도입시에도 쉽게 증설할 수 있다. 이외 에 이기종간의 접속시에도 간단하게 설치가 가능하다. ◈ 개인용 컴퓨터에 의한 고기능 네트워크 구축 종래 독자적으로만 운영되던 개인용 컴퓨터를 네트워크를 구축함 으로써 대형에서만 구현되었던 여러 가지 고도의 기능들을 개인용 컴퓨터에서도 이용할 수 있다. ◈ 전자우편에 의한 문서처리 업무의 혁신 네트워크의 기본기능인 데이터 전송기능을 이용하여 전자 우편 시 스템을 구축하여 사내업무의 혁명적 개선을 이룩할 수 있다. ◈ 인텔리전트 빌딩의 구현 종래의 개별적으로 도입하였던 시스템들을 네트워크화함으로써 모 든 관리업무를 사내업무의 혁명적 개선을 이룩할 수 있다. ◈ 보수 및 관리의 용이성 시스템의 장해발생이 전체적인 시스템으로까지 파급되지 않으며 이를 탐색하고 복구하는데 시간이 적게 걸리며 종합적인 네트워크 의 관리감독이 용이해진다. ♣ LAN의 분류 ▦ 전송 방식에 따른 분류 ◈ BASEBAND LAN 이 방식은 데이터를 컴퓨터의 내부 코드와 디지탈 신호로 직접 전 송하는 방식으로 한개의 전송로에 하나의 신호만을 쌍방향으로 전 송하는 원리이므로 MODEM(變復調器)이 필요없어, 비용은 싸지만 전송거리가 짧다는 문제점이 있다. ◈ BROADBAND LAN 이 방식은 통신로를 여러 개의 주파수 대역으로 나누어 쓰는 방식 의 LAN으로 부호화된 데이터를 변조기를 이용하여 AAnalog의 반 송파상에 변조하고 필터를 통하여 제한된 주파수 성분만을 전송하 는 원리이며 신호는 한쪽 방향으로만 전송된다. 이 방식은 디지탈 신호를 아날로그로 변환하기 때문에 MODEM(MOdulator DEModulator)이 필요하므로 BASEBAND방식에 비하여 비용이 높아 지는 단점이 있으나 전송거리는 수십Km까지 도달 할 수 있다. ▦ 전송 매체에 따른 분류 ◈10BASE-5 500hm의 저항 성분을 가지는 두꺼운 동축케이블을 이용하는 방식 에서 Thick Ethernet이라고도 불리우는 방식으로 1 Aegment의 길이 는 500m까지이다. ◈10BASE-2 역시 500hm의 저항 성분을 가지는 가는 통신용 동축 케이블을 사 용하는데서 Thin Ethernet이라고도 불리우는 방식으로 1Segment의 길이는 185m이다. 이 방식은 저가형 Ethernet으로 다른 말로 Cheapernet이라고 불리운다. ◈10BASE-T 이중 연선(Twisted Pair Cable)을 사용하는 방식으로 Cable의 배선 공사가 간편하며 4개의 선을 사용하여 송 수신용의 선로가 따로 있다. 쉬일드가 되지 않은 이중 연선을 많이 사용하여 흔히 UTP Cable라고도 불리운다. ◈10BASE-F 광 케이블을 전송 매체로 사용하므로 잡음이나 전자파에 강한 방 식으로 Segment의 길이는 2Km이다. ▦ Network 접근방식(Network Access Method)에 의한 분류 LAN에서는 고속의 전송로를 각 Station이 공유하는 방식을 취하고 있다. 전송로를 공유하기 위해서는 다중 엑세스를 위한 기능이 필 요하다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 방식으로 CSMA/CD와 Token Passing방식이 있는데 이중에 Token Passing방식은 다시 Token Ring과 Token Bus방식으로 나뉜다. ◈ CSMA/CD(Carrier Sensed Multiple Access/Collision Detection)방식 CSMA/CD는 DEC, Intel, Xerox사가 공동으로 개발한 Ethernet의 규 격으로 소규모의 BUS Type의 Network 에서 가장 많이 사용되는 방식이며 적은 부하와 적은 Node에서 최적의 성능을 발휘한다. 이 방식은 가격이 낮고 설치가 용이하지만 부하가 일정수준 이상으로 증가하면 급격하게 성능이 떨어지는 치명적인 단점이 있다. 하나 이상의 Station이 Network상에서 동시에 데이터를 갖고 있는 것을 충돌(Collision)이 발생되었다고 하는데 이 Access방식은 각 Station이 짧은 Jamming 신호를 보내어 Network상에 신호가 이미 나타나 있는가를 조사(반송파감지)하여 충돌이 검출되면 데이터를 16회까지 재송신을 하여 올바른 전송이 이루어지도록 한다. CSMA/CD는 "반송파 감지 다중 엑세스/충돌 검출"로 해석될 수 있다. ◈ Token Ring 이 방식은 Token이라는 Packet이 전송로를 순환하는 형태를 취하 고 있다. 특히 Ring 형의 Network에서는 특정한 Bit Pattern으로 표 시된 Token이 물리적인 링위를 Node에서 Node로 단방향으로 계속 순회를 한다. 데이터를 송신하는 Node는 Token이 자신의 위치에 도달하면 Token에 데이터를 실어서 다음 Node로 인도한다. 이 방 식은 각 Station 마다 공평한 전송 기회를 부여하고 부하가 많을 경우에 유리한 방식이지만 Token의 처리 방식이 복잡하고 Token 의 분실 및 중복의 가능성이 있다. ◈ Token Bus Bus형의 Network에서도 Token Passing 방식이 실현될 수가 있다. 이 경우에는 모든 Node가 Network상의 모든 송 수신을 감시하게 되며, Token의 인도는 미리 설정된 Node 주소의 논리순서에 따르 고, 각 Node가 특정한 신호를 송출하여 Token을 다음의 Node로 인도한다. ▦ Network 형상(Topology)에 의한 분류 Network를 구성하는 각 형상에는 각기 장점과 단점이 있으며 대부 분의 경우에는 한개 이상의 형상이 혼합되어 사용된다. 예) 버스와 스타형상의 혼합 ◈방사형(Star) Topology 방식은 10Base-T라고도 불리우는 방식으로 여기에서 "T"는 Twisted Pair Cable의 "T"로 Shield가 없는 전화선용 이중 연선을 사용하여 10Mbps의 Ethernet을 구현하는 방식이다. 이 방식이 생긴 배경과 목적은 다음과 같다. #OA용 LAN, 특히 Intellignet 빌딩에서의 사무용 LAN에서 음성과 데이터의 통신을 동시에 처리해야 한다. #장비의 이동 및 재 배치가 손쉬워야 한다. #새 빌딩에서는 새로운 케이블을 설치가 곤란하므로 이미 설치가 되어있는 음성전화용 Cable을 그대로 사용할 필요 성이 증대되었 다. #일반적으로 UTP Cable은 대단히 가늘고 저가격에 구현이 가능하 다. #Star형은 Server와 Client의 관점에서 보면 Bus형과는 달리 모두 1:1로 연결되는 형상이다. 따라서 User의 증가에 따른 Cable자체 의 전송 량에 제약이 없다. #한 기기의 고장이 전체에 영향을 미치지 않는다. ◈버스형(Bus) Topology 이 방식은 비교적 신뢰성이 높고 확장성이 좋은 연결 방식으로 모 든 Node들이 버스에 T자형으로 연결되어 상호간에 Point to Point 로 연결된 형태를 취한다. #케이블링에 소요되는 비용이 최소이며 각 Node의 고장이 다른 부분에 전혀 영향을 미치지 않지만 Cable의 단선은 전체의 Network를 정지시킨다. #Baseband 방식의 경우에 거리에 민감하며 거리가 멀어지면 Repeater가 필요하다 #음성전송은 비교적 어렵고 OA 부문에 많이 사용되는 방식이다. 이 방식은 전체의 케이블링을 링형으로 하여 각 Node에서 신호의 재생이 가능하므로 버스형태와 달리 제약이 적으며 잡음에 강한 특성이 있으며 장거리 Network에 적합한 형태이다. #통신 제어가 간단하며 신뢰성이 높다. #링의 형태를 취하며 단 방향의 Point to Point로 연결된 형태를 취한다. #Node의 변경이나 추가가 비교적 어려우며, Node의 고장에 대처하 기가 어렵다. 네트워크 운영 체계 (Network Operating System) 네트워크의 핵 노스(NOS) 보통 PC환경의 운영체제라고 하면 대부분의 사람들은 MS-DOS, DR-DOS, OS/2, UNIX, XENIX등을 머리에 떠올리게 된다. 이 가운데 서 멀티유저 환경을 지원하는 운영체제는 UNIX와 XENIX등이다. 여 기에서 멀티유저란 여러 명의 사용자가 하나의 환경을 같이 사용 한다는 뜻으로 멀티태스킹(MULTITASKING)과는 약간의 개념상의 차이가 있다. 멀티유저란 여러 명의 사용자가 하나의 환경을 같이 사용한다는 뜻이고, 멀티태스킹은 하나의 컴퓨터에서 동시에 여러 작업을 하는 것을 말한다. 그 동안 많은 PC사용자들은 여러 가지 이유로 도스환경하에서 멀 티유저를 지원하는 환경을 요구하게 되었는데, 이러한 욕구를 해 결해 주는 것이 바로 LAN이고 NOS는 이를 관리하는 소프트웨어 를 말한다. 피어-투-피어 네트워크 (Peer-to-Peer Network) 클라이언트-서버에 반하여 피어-투-피어 네트워크에는 지정된 전 용서버가 존재하지 않으며 각 노드 자체로 파일 서버와 네트워크 노드의 여러 자원들을 공유하게 해준다. 각 네트워크 노드는 파일 서버, 프린터 서버, 부트 서버(boot server), 워크스테이션 또는 이 들이 결합된 다기능 서버의 역할을 수행할 수 있다. 클라이언트- 서버 네트워크와는 달리 노드와 노드간의 메세지 전달은 서버를 거치지 않고 직접 둘 간에 이루어진다. 피어투피어(Peer-to-Peer)방식의 LAN은 동등한 수준의 자원을 서 로 공유하는 네트워크라고 말할 수 있다. 이 말의 의미는 모든 컴 퓨터가 서버(Server)이자 클라이언트(Client)이기 때문이다. 즉 서로 서로 자료를 제공하기도 하고 또 요구할 수 있다. 예를 들어 'A' 'B' 'C'라는 3대의 컴퓨터가 있다고 하자. A 컴퓨 터는 100MB 하드디스크를 C 드라이브로 사용하면 패러랠 포트에 프린터를 연결하고, B 컴퓨터는 200MB 하드디스크를 C,D 드라이 브로 나누어 사용하고, 다 컴퓨터는 130MB 하드디스크를 C 드라 이브로 사용하며 COM1에 플로터를 연결했다고 하자. 이 컴퓨터들 을 모두 피어투피어 방식의 LAN으로 묶으면 다음과 같이 공유할 수 있다. 이 네트워크에는 모두 4개의 하드 디스크 파티션이 존재하며, 더 불어 한대씩의 프린터와 플로터를 갖게 된다. 피어투피어 방식의 LAN은 각 컴퓨터들이 모든 자원을 동등하게 공유할 수 있도록하 여 주므로 각 컴퓨터는 4대의 하드디스크와 한대씩의 프린터와 플 로터를 공유할 수 있게 된다. B B 드라이브를 예로 들면 A 컴퓨터의 패러랠 포트를 PRN으로, C 컴퓨터의 COM1을 COM1으로, A 컴퓨터의 C드라이브를 E드라이브 로, C 컴퓨터의 C 드라이브를 F 드라이브로 각각 지정해 사용한 다. 결과적으로 B 컴퓨터는 모뎀, 프린터, 플로터, 그리고 C, D, E, F 드라이브를 갖는 환경이 된다. 물론 나, 다 컴퓨터도 비슷한 방법으로 다른 컴퓨터의 자원을 공 유할 수 있다. 드라이브의 경우 노스에 따라 조금씩 다르지만 확 장되는 드라이브가 F 드라이브부터 시작되는 것도 있다. 그러나 이러한 '동등한 수준의 자원공유 네트워크'는 서로의 자원을 자유 롭게 공유하는 것이 목적이므로 중앙 집중식 통제나 관리가 힘들 다는 것이 단점이다. 또 네트워크상의 PC환경에 따라 자원이 공개 된다. 피어투피어 방식의 LAN을 다른 말로는 'DOS-Based LAN'이라고 도 한다. 'DOS-Based LAN'이란 의미는 말 그대로 도스를 기본으 로 한다는 것이다. 즉 피어투피어 방식의 LAN상의 서버 및 클라이 언트는 모두 도스를 먼저 구동시킨 후 각각의 목적에 따라 드라이 버 소프트웨어를 띄워서 네트워크와 연결하는 것이다. 도스를 기본으로한 서버를 비전용 서버(Non-Dedicate Server)라고 부른다. 이 서버는 네트워크 상에서 하나의 단말기로서 역할을 하 기도해 별도의 애플리케이션을 사용한 작업을 할 수 있다. 피어투피어 방식의 LAN은 초창기 소규모의 사용자(약 10여명 전 후)가 사용할 때에 유용한 것으로 알려졌으나 최근에는 기술이 발 전해 수백 명의 사용자도 이용할 수 있는 대단위의 네트워크로 발 전됐다. 이것이 가능해진 이유는 도스상에서 구동되는 서버를 적 극 활용하고, 하드웨어의 발전으로 안전성과 성능의 향상이 이루 어 졌으며, 많은 디스크 캐시 유틸리티로 서버의 성능을 더욱 높 일 수 있게 됐기 때문이다. 뿐만 아니라 일부 피어투피어 방식의 노스는 시리얼 포트를 이용한 UPS 모니터링 기능을 제공해 시스 템의 안정성을 높였기 때문이다. 게다가 최근엔 여기에 서버에 대한 보안 기능과 사용자에 대한 사 용 등급도 지정할 수 있게 돼, 단순 자원 공유를 위한 네트워크의 차원을 뛰어넘어 일련의 네트워크 시스템으로 발전하여 클라이언 트 서버방식의 LAN에서만 가능했던 작업 수준을 어느 정도 지원 하기도 한다. 이 방식의 노스를 도입하는 이유는 몇 가지가 더 있다. 우선 가격 이 저렴하여 큰 부담없이 LAN을 도입할 수 있다는 것이다. 또한 비교적 중소 규모의 LAN을 설치하거나 LAN의 도입 초기에 시험 운영을 위해 사용되기도 한다. 클라이언트-서버 네트워크 (Client-Server Network) 클라이언트 서버 네트워크는 강력한 전용 서버를 가지며 이 서버 는 프린터 서버의 기능, 중앙 데이타베이스 시스템, 빠르고 성능이 우수한 전산 처리 능력, 기타 유틸리티들을 제공한다. 서버는 네트 워크 내의 클라이언트로부터 오는 모든 전산 처리 요청에 응답하 여 업무를 수행하며 이에는 노드(node)와 노드간의 메세지 전송도 포함된다. 서버는 MS-DOS, OS/2, UNIX 운영체계를 다 지원한다. 클라이언트 서버방식의 LAN은 피어투피어 방식의 LAN처럼 동등 한 위치에서 자원을 공유하는 것이 아니라 서버의 자원을 클라이 언트가 공유하는 방식이다. 일반적으로는 서버에 부착되어 있는 하드디스크와 주변장치등을 공유하는데, 피어투피어 방식의 장점 을 따서 다른 클라이언트의 시리얼 포트나 패러랠 출력장치를 공 유하는 기능도 제공되기도 한다. 고급 LAN이라 할 수 있는 클라이언트 서버방식의 LAN은 고성능, 뛰어난 안전성, 중앙 집중식 관리, 확장성등이 필요한 네트워크에 적합하다. 하지만 이를 설치하기 위해서는 비용이 많이 드는 것이 흠이다. 노스 자체가 비쌀 뿐만 아니라 네트워크 장비와 안전장치 등에 많은 비용이 늘어가며 별도의 전문적인 관리가 필요하다. 피어투피어 방식의 LAN에 비해 클라이언트 서버 방식은 전용 서 버(Dedicate-Server)를 두게 된다. 전용 서버란 네트워크상의 각종 자원을 관리, 공유하며 네트워크상의 데이터를 처리하는 일을 전 담하는 서버를 말한다. 전용 서버는 단지 네트워크의 상황을 감시 제어하는 기능만으로 사용이 되며, 피어투피어 방식처럼 따로 독 립적인 애플리케이션을 사용할 수는 없다. 따라서 이러한 전용 서 버는 굳이 도스를 기본으로 설치할 필요가 없다. 단지 도스 사용 자가 손쉽게 쓸 수 있도록 도스를 지원하는 에뮬레이션 기능만 있 으면 된다. 실제로 클라이언트 서버 방식의 노스인 노벨 사의 네트웨어는 도 스도 유닉스도 아닌 완전히 독자적인 운영체제이다. 이에 비해 마 이크로소프트사의 랜매니저의 경우는 OS/2와 함께 사용되기 위해 만들어졌기 때문에 OS/2의 확장된 네트워크 운영체제인 것이다. 또 도스를 사용하지 않기 때문에 서버 자체도 굳이 IBM PC 이어 야 할 이유는 없다. 물론 기본적으로 인텔의 8086계열의 PC를 지 원하지만 웍스테이션이나 전용 서버등을 사용하는 경우도 많다. Revision History 작성일자 : 96.06.12 작성자 : 김현 수정일자 : 수정자